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新科普:锁住土里重金属

发布时间:2013-6-7

  内容摘要:曹心德教授正在向媒体展示他利用农作物秸秆、蓝藻、稻壳、牛粪等生物质肥料制成的“生物碳”。  在“镉大米”、“铅超标”等重金属污染中,要把深入土壤的金属元素去掉是个大难题。“6·5”世界环境日之际,上海...
 曹心德教授正在向媒体展示他利用农作物秸秆、蓝藻、稻壳、牛粪等生物质肥料制成的“生物碳”。

  在“镉大米”、“铅超标”等重金属污染中,要把深入土壤的金属元素去掉是个大难题。“6·5”世界环境日之际,上海交大昨天发布一项土地修复新技术将重金属“锁”在土里,而不被农作物吸收。他们开发出至少6种吸附材料,均源自固体废弃物,却能“以废治废”。

  以镉污染为例,土壤中的金属镉一方面来源于采矿、冶炼行业排放的废渣、废水,以及各类工厂排放的废气;另一方面,农业化肥被大量使用,特别是磷肥,也会促使土壤镉超标。而一旦镉元素通过土壤进入食物链后,除掉它们就更为困难。上海交大环境科学与工程学院曹心德教授介绍,镉大米被人体摄入后,约95%直接从粪便排出,但仍有5%为人体所吸收,其中约1/3积累在肾脏,1/4在肝脏,肾脏积累的“镉密度”达到每千克200毫克便会导致肾衰竭。

  为此,曹心德团队想方设法“稳”住这些金属元素,向土壤中添加“稳化材料”,通过吸附、沉淀、络合、离子交换等一系列反应,使重金属向较为稳定的形态转变,甚至变为长期无法分解的化合物,降低重金属的可迁移性和生物可利用性,阻断农作物对它们的吸收。有意思的是,不少能锁住重金属的材料,本身都看似“废物”。曹心德手中的6罐“药方”中,磷基重金属吸附剂来自被遗弃的磷矿尾料;硅基吸附材料来自没啥大用的粘土矿物;多孔微观结构的碳基材料,则从秸秆、蓝藻、木屑、稻壳、牛粪等生物质废弃物转化而来。

  此外,曹心德团队还有一套“复方”。即采用“超累积植物”吸收技术修复土壤,通过栽种能“吃”重金属的植物,主动吸收农地里的镉、砷、铜、铅等金属污染物。这一技术路径同样可拓展至地下水修复,将受重金属污染的地下水抽提到地表,再洒向已添加稳化制剂的土壤中,经“土壤滞留、植物过滤”,修复后的地下水可重回地下水层。

  据介绍,目前全国受污染的土壤面积已占耕地面积1/5左右,超过2000万公顷,农田污染修复投入规模可能高达50万亿元,其中受重金属污染的土壤占比65%。曹心德预测,综合运用基于固体废弃物的稳定化材料以及土壤与地下水一体化修复技术,在不改变土壤结构与性能的条件下,可使土地修复成本降低至少一半。

Tags:氮肥 
来源:中国化肥信息网
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